專題05電路及其應(yīng)用▉考點一電源1電流的形成如圖1111所示，由于A、B間存在電勢差，用導(dǎo)線H連接起來后，自由電子在靜電力作用下由B向A移動，A、B之間的電勢差很快消失，兩導(dǎo)體成為一個等勢體，達(dá)到靜電平衡。此過程導(dǎo)線中有瞬時電流產(chǎn)生。2電源(1)定義：電源是能不斷把電子從正極搬運到負(fù)極，維持正、負(fù)極之間存在一定電勢差的裝置。如圖1112所示。作用：維持電源正、負(fù)極間有一定的電勢差，從而使電路中有持續(xù)電流。例題：下列說法正確的是（）A．點電荷是理想模型B．電場線是真實存在于電場周圍的C．沿著電場線的方向電場強度一定減小D．電源的作用是產(chǎn)生電荷解：A．點電荷是理想模型，帶電體的大小、形狀、帶電分布對問題的研究影響可以忽略時，帶電體可以看成點電荷，故A正確；B．電場線是為了形象的描述電場而假想的線，并不真實存在于電場周圍的，故B錯誤；C．電場線的稀疏的地方電場強度小，電場線的密集的地方電場強度大，沿著電場線的方向電場強度不一定減小，在勻強電場中，沿電場線的方向，電場強度不變，故C錯誤；D．導(dǎo)體中本身就有自由電荷，電源的作用不是為電路持續(xù)地提供自由電荷，而是正負(fù)電荷分開，使正極聚集正電荷，負(fù)極聚集負(fù)電荷，電源兩端就會產(chǎn)生電壓，電壓使電路中的電荷發(fā)生定向移動形成電流，不是產(chǎn)生電荷，故D錯誤。故選：A。▉考點二恒定電流1恒定電場由穩(wěn)定分布的電荷所產(chǎn)生的穩(wěn)定的電場，叫作恒定電場。導(dǎo)線中的電場是由電源、導(dǎo)線等電路元件所積累的電荷共同形成的。2恒定電流導(dǎo)體中的自由電荷在恒定電場作用下定向移動，形成大小、方向都不隨時間變化的電流，叫作恒定電流。本章中的電流都為恒定電流。(1)定義：通過導(dǎo)體某一橫截面的電荷量q跟所用時間t的比值叫電流。(2)定義式：I=(3)單位：安培(A),1A=103mA=10?μA。(4)方向：規(guī)定為正電荷定向移動的方向，電流的方向和負(fù)電荷定向移動的方向相反。電流是標(biāo)量，電流大小的運算不遵循平行四邊形定則。例題：對于金屬導(dǎo)體，還必須滿足下列哪一個條件，才能在導(dǎo)體中產(chǎn)生恒定的電流（）A．有可以自由移動的電荷B．導(dǎo)體兩端有電壓C．導(dǎo)體兩端有方向不變的電壓D．導(dǎo)體兩端有方向不變，且大小恒定的電壓解：A、金屬導(dǎo)體中就存在自由電荷，但不一定能形成恒定的電流。故A錯誤。B、導(dǎo)體兩端有電壓時，導(dǎo)體中就有電流，但不一定產(chǎn)生恒定電流。故B錯誤。C、導(dǎo)體兩端有方向不變的電壓，能產(chǎn)生方向不變的電流，但電流的大小還可能變化。故C錯誤。D、導(dǎo)體兩端有方向不變，且大小恒定的電壓時，導(dǎo)體就能產(chǎn)生恒定的電流。故D正確。故選：D。▉考點三電流的微觀解釋1I=nqSv的推導(dǎo)如圖1115所示，AD是粗細(xì)均勻、長為l的一段導(dǎo)體，兩端加一定的電壓，導(dǎo)體中自由電荷定向移動的平均速率為v,設(shè)導(dǎo)體橫截面積為S,單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n,每個自由電荷所帶的電荷量為q。導(dǎo)體AD中自由電荷總數(shù)N=nlS總電荷量Q=Nq=nlSq這些電荷都通過D端橫截面所需要的時間t=所以AD中的電流I=即電流的微觀表達(dá)式為I=nqSv。2.I=Q(1)I=Q(2)I=nqSv是電流的決定式，q是每個自由電荷所帶的電荷量，反映電流形成的微觀實質(zhì)。例題：以下說法正確的是（）A．單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量越多，導(dǎo)體中的電流就越大B．表達(dá)式I=nqvS中的v指的是自由電子熱運動的速率C．電子的數(shù)量越多，電流越大D．電子運動速率越大，電流越大解：A、根據(jù)電流定義式I=QB、電流微觀表達(dá)式I=nqvS中的v指的是自由電子定向運動的速率，不是自由電子熱運動的速率，故B錯誤；C、由電流微觀表達(dá)式I=nqvS可知，單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)越多，電流不一定越大，還與導(dǎo)體的橫截面積、電子定向移動的速率有關(guān)，所以電子的數(shù)量越多，電流不一定越大，故C錯誤；D、由電流微觀表達(dá)式I=nqvS可知，電流不僅僅與電子定向運動的速率有關(guān)，還與導(dǎo)體的橫截面積、單位體積內(nèi)自由電子的數(shù)目有關(guān)，所以電子運動速率越大，電流不一定越大，故D錯誤。故選：A。▉考點四恒定電場與靜電場的類比產(chǎn)生區(qū)別1導(dǎo)體與電源相連接，形成一個閉合的回路，導(dǎo)體中建立恒定電場。靜電場的建立只需要有靜電荷存在。2恒定電場條件下導(dǎo)體內(nèi)部可以帶電，導(dǎo)體內(nèi)部的場強也可以不為零。靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體內(nèi)部場強為零。共性基本性質(zhì)相同，在靜電場中，電勢、電勢差及其與電場強度的關(guān)系，在恒定電場中同樣適用。▉考點五電阻1實驗探究(1)實驗原理選取一個導(dǎo)體，用電壓表測量導(dǎo)體兩端的電壓，用電流表測量通過導(dǎo)體的電流，觀察并記錄數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)系中作出U1圖像(如圖1121甲所示)進行探究分析，找出規(guī)律。然后再觀察通過不同導(dǎo)體的電流、電壓的變化規(guī)律。實驗電路如圖乙所示。2)實驗結(jié)論①對同一導(dǎo)體，不管電流怎樣變化，電壓跟電流的比值UI②對于不同的導(dǎo)體，比值UI③比值UI2電阻(1)定義：導(dǎo)體兩端的電壓與通過導(dǎo)體的電流之比叫作導(dǎo)體的電阻，用字母R表示，即R=(2)單位：歐姆(Ω)、千歐(kΩ)、兆歐(MΩ)。1Ω=103kΩ=10?MΩ。(3)物理意義：反映導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小。例題：下列說法中正確的是（）A．連接電路用的導(dǎo)線一般用合金來制作B．電爐、電阻器的電阻絲一般用合金來制作C．電阻溫度計一般用電阻率幾乎不受溫度影響的合金來制作D．標(biāo)準(zhǔn)電阻一般用電阻率隨溫度變化而顯著變化的金屬材料制作解：A.為了減小導(dǎo)線上的損耗，連接電路的導(dǎo)線一般要用純金屬制作，故A錯誤；B.電爐和電阻器是為了在相同條件下獲得較大的電阻，故一般用合金制作，故B正確；C.電阻溫度計需要能體現(xiàn)出溫度的變化，所以應(yīng)該用電阻率隨溫度變化而顯著變化的金屬材料來制作，故C錯誤；D.標(biāo)準(zhǔn)電阻需要在一定溫度范圍內(nèi)幾乎保持不變，所以—般用電阻率幾乎不受溫度影響的合金制作，故D錯誤。故選：B。▉考點六影響導(dǎo)體電阻的因素探究問題導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種屬性，由導(dǎo)體自身的因素決定，那么導(dǎo)體的電阻R與哪些因素有關(guān)呢?2實驗電路(如圖1123所示)3實驗原理(1)四個不同的導(dǎo)體串聯(lián)，通過它們的電流相同，因此，電阻之比等于相應(yīng)的電壓之比。(2)用控制變量法，探究導(dǎo)體的電阻與長度、橫截面積、材料的關(guān)系。4探究過程(1)b與a只有長度不同，比較a、b的電阻之比與長度之比的關(guān)系。(2)c與a只有橫截面積不同，比較a、c的電阻之比與橫截面積之比的關(guān)系。(3)d與a只有材料不同，比較a、d的電阻是否相同。5探究結(jié)論導(dǎo)體的電阻與長度成正比(R∝l),與橫截面積成反比R∝1例題：關(guān)于電阻率，以下說法不正確的是（）A．純金屬的電阻率較小，合金的電阻率較大，絕緣體的電阻率最大B．半導(dǎo)體的電阻率隨著溫度的升高而減小C．超導(dǎo)體的電阻率為零，所以對電流的阻礙作用為零D．電阻率的大小只隨溫度的變化而變化，與材料本身無關(guān)解：A、純金屬的電阻率較小，合金的電阻率較大，絕緣體的電阻率是最大的，故A正確；B、半導(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高而減小，與金屬電阻率的情況正好相反，故B正確；C、超導(dǎo)體的電阻為零，所以對電流的阻礙作用也為零，故C正確；D、電阻率的大小是由材料本身性質(zhì)決定的，還受溫度的影響，故D錯誤。本題是選不正確的，故選D。▉考點七電阻定律和電阻率1電阻定律的內(nèi)容同種材料的導(dǎo)體，其電阻R與它的長度l成正比，與它的橫截面積S成反比；導(dǎo)體電阻還與它的材料有關(guān)。R=ρ2電阻率(1)物理意義：反映材料導(dǎo)電性能的好壞，電阻率越小，導(dǎo)電性能越好。(2)計算：由R=ρlS得ρ=RS(3)國際單位制單位：歐·米，符號是Ω·m。(4)各種材料的電阻率與溫度的關(guān)系①金屬的電阻率隨溫度升高而增大。②有些半導(dǎo)體的電阻率隨溫度升高而減小，且隨溫度改變變化較大，常用于制作熱敏電阻。③有些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，常用于制作標(biāo)準(zhǔn)電阻。如錳銅合金。(5)半導(dǎo)體和超導(dǎo)現(xiàn)象①半導(dǎo)體：導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間的材料。特性：熱敏特性:溫度升高,電阻率減??；光敏特性:光強增大,電阻率減小；摻雜特性:摻入微量雜質(zhì),電阻率減小②超導(dǎo)現(xiàn)象：一些金屬在溫度特別低時電阻可以降到0,這種現(xiàn)象叫作超導(dǎo)現(xiàn)象。▉考點八通過對比理解電阻、電阻定律和電阻率1公式I=UR、R=公式比較項I=通過導(dǎo)體電流的決計算電流大小，僅適用于純電阻元件。R=導(dǎo)體電阻的定義式，反映導(dǎo)體對電流的阻礙與U、I無關(guān)，僅適用于純電阻元件。U=IR沿電流方向電勢降低的2電阻與電阻率的區(qū)別與聯(lián)系電阻率ρ描述對象導(dǎo)體物理意義反映導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小，R大的，阻礙反映材料導(dǎo)電性能的能差。決定因素由材料、溫度和導(dǎo)體形狀由材料、溫度決定，與單位歐姆(Ω)聯(lián)系R=ρlS大的，R不一定大，導(dǎo)體對電流阻礙作用不一定大；R大的，3.R=UI區(qū)別、聯(lián)系公式R=R=ρ區(qū)別1電阻的定義式，導(dǎo)體的電阻R與U、I無關(guān)，但可由該式計算出導(dǎo)體的電阻。電阻的決定式，電阻的大小由導(dǎo)體的度共同決定。2提供了一種測量電阻R的方法：只要測出U、I就可求出R。S就可求出p。3適用于粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體或濃度均勻的電解液。聯(lián)系R=UI是對R=ρl例題：如圖所示是一火警報警電路的示意圖，其中R3為用某種材料制成的傳感器。值班室的顯示器為電路中的電流表，電源（內(nèi)阻不可忽略）兩極之間接一報警器。已知當(dāng)傳感器R3所在處出現(xiàn)火情時，顯示器的電流表示數(shù)I變大，則這種報警器的R3的材料選擇和報警條件設(shè)置應(yīng)該符合（）A．R3材料的電阻率隨溫度的升高而增大B．R3材料的電阻率隨溫度的升高而減小C．報警器兩端的電壓大于某值時報警D．報警器兩端的電壓小于某值時報警解：AB、當(dāng)出現(xiàn)火情時，顯示器的電流表示數(shù)I變大，說明電阻R2兩端電壓變大，因為R2和R3并聯(lián)，而并聯(lián)部分電壓變大，說明并聯(lián)部分的電阻變大，所以應(yīng)該是R3的電阻變大，所以R3材料的電阻率隨溫度的升高而增大，故A正確，B錯誤；CD、報警器兩端的電壓等于電源的輸出電壓，設(shè)為U，設(shè)電源電動勢為E，內(nèi)阻為r,當(dāng)傳感器R3所在處出現(xiàn)火情時，R3變大，則外電阻變大，電路中的電流變小，根據(jù)閉合電路的歐姆定律有U=EIr,由上面的分析可知，電源的輸出電壓變大，此時報警器報警，說明報警器兩端的電壓大于某值時報警，故C正確，D錯誤。故選：AC。▉考點九導(dǎo)體的伏安特性曲線1伏安特性曲線建立平面直角坐標(biāo)系，縱軸為電流I,橫軸為電壓U,畫出的導(dǎo)體的IU圖像叫作導(dǎo)體的伏安特性曲線。2線性元件導(dǎo)體的伏安特性曲線為過原點的直線，即電流與電壓成正比，如圖1125所示，具有這樣特點的電學(xué)元件稱為線性元件，如金屬導(dǎo)體等。由線性元件的IU圖像可知其斜率k=ΔI3非線性元件伏安特性曲線不是直線的，即電流與電壓不成正比的電學(xué)元件，稱為非線性元件，如二極管等。對于非線性元件，也可以用電阻定義式R=U4.IU圖線與UI圖線的比較比較內(nèi)容圖線(伏安特性曲線)坐標(biāo)軸U為橫軸，I為縱軸。I為橫軸，U為縱軸。斜率點連線的斜率表示導(dǎo)體電阻的倒數(shù)。圖線上的點與坐標(biāo)原點連線的斜率表示導(dǎo)體的電阻。線性元件圖線的形狀非線性元件圖線的形狀增大，有R?>R?。電阻隨I的增大而減小，有R?>R?。▉考點十游標(biāo)卡尺1構(gòu)造(如圖1131所示)2測量精度游標(biāo)卡尺(分度)游標(biāo)尺上相鄰兩個刻度間的距離游標(biāo)尺上相鄰兩個刻度間的距離準(zhǔn)確到)3讀數(shù)方法(1)先讀主尺上刻度——讀游標(biāo)尺零刻度線之前的整毫米數(shù)，如圖1132中應(yīng)讀23mm。(2)再讀游標(biāo)尺上刻度——讀游標(biāo)尺零刻度線之后與主尺刻度線重合的那條刻度線的條數(shù)，再乘以游標(biāo)卡尺的精確度，如圖1132中應(yīng)讀7×0.1mm。(3)將主尺讀數(shù)與游標(biāo)尺讀數(shù)相加即為被測物體的長度，為23mm+7×0.1mm=23.7mm=2.37cm。(4)注意事項①如遇游標(biāo)尺上沒有一條刻度線與主尺刻度線對齊的情況，則選擇最靠近的一條刻度線讀數(shù)，有效數(shù)字的末位與游標(biāo)卡尺的精確度對應(yīng)，不需再讀至下一位；②被測物上被測距離的連線必須平行于主尺；③讀數(shù)時，在外測量爪夾住被測物后應(yīng)適當(dāng)旋緊緊固螺釘，以免游標(biāo)尺在主尺上移動。例題：下列情況中，不能用來測量物體長度的尺是（）A．零刻線磨損的尺B．量程比被測物體長度小的尺C．刻度不均勻的尺D．分度值不是1mm的尺解：A．零刻度磨損的尺，可以從某一整刻線開始量起，可以使用，故A錯誤；B．比物體短的刻度尺，可以一段一段的測，可以使用，故B錯誤；C．刻度不均勻的尺是無法測出準(zhǔn)確長度的，不能使用，故C正確；D．分度值不是1mm的尺，即最小刻度不是毫米，說明準(zhǔn)確程度不是毫米，但可以使用，故D錯誤；故選：C。▉考點十一螺旋測微器(千分尺)1構(gòu)造2原理如圖1135所示，測微螺桿F與固定刻度B之間的精密螺紋的螺距為0.5mm,即旋鈕D旋轉(zhuǎn)一周，測微螺桿F便沿著旋轉(zhuǎn)軸線方向前進或后退0.5mm,而可動刻度E上的刻度為50等份，每旋轉(zhuǎn)一小格，測微螺桿F前進或后退0.01mm。3讀數(shù)方法(1)先讀固定刻度上的刻度——注意半毫米刻度線是否已露出，若露出，如圖1136所示，則讀為6.5mm,若未露出，則讀為6.0mm。(2)再讀可動刻度上的刻度——注意可動刻度上的刻度與固定刻度的中間線是否對齊，然后乘以精確度。若不對齊，則需估讀一位非零數(shù)字，如圖1136所示，讀為22.5,讀數(shù)為22.5×0.01mm=0.225mm;若對齊，則需估讀為零，即若刻度為22的線與中間線對齊，讀為22.0,讀數(shù)為22.0×0.01mm=0.220mm。(3)最后將固定刻度讀數(shù)與可動刻度讀數(shù)相加即可。如圖1136所示讀數(shù)為6.5mm+22.5×0.01mm=6.725mm。、例題：①如圖甲所示的游標(biāo)卡尺，圖中讀數(shù)為；②某同學(xué)用螺旋測微器測量某物件的直徑，結(jié)果如圖乙，則螺旋測微器讀數(shù)為。解：：①游標(biāo)卡尺的精確度為0.1mm,其讀數(shù)為17mm+7×0.1mm=17.7mm；②螺旋測微器的精確度為0.01mm,其讀數(shù)為4.5mm+10.0×0.01mm=4.600mm。故答案為：①17.7；②4.600。▉考點十二金屬絲電阻率的測量1實驗過程實驗?zāi)康模?1)測量金屬絲的電阻率；(2)學(xué)習(xí)伏安法測電阻的方法實驗器材：刻度尺、螺旋測微器、學(xué)生電源、滑動變阻器、電壓表、電流表、開關(guān)、金屬絲、導(dǎo)線實驗原理：根據(jù)電阻定律R=ρlS實驗步驟：(1)測長度l:將金屬絲兩端固定在接線柱上懸空拉直，用毫米刻度尺測量接入電路的金屬絲長度(即有效長度),重復(fù)A測量三次，求出平均值1(2)測橫截面積S:用螺旋測微器在金屬絲的三個不同位置上各測一次，取直徑的平均值d,求得橫截面積S=π(3)測電阻R:根據(jù)電路圖，用導(dǎo)線把器材連接好，閉合開關(guān)S,改變滑動變阻器滑片的位置，讀出幾組電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值，記入表格內(nèi)，斷開開關(guān)S,求出電阻的平均值R(4)整理好實驗器材數(shù)據(jù)處理：(1)求電阻：①公式法—用R=UI(2)計算電阻率：將記錄的L、d的值及求得的電阻R和橫截面積S,代入電阻率的計算公式ρ=R2注意事項數(shù)據(jù)測量:(1)直徑應(yīng)在金屬絲連入電路之前測量(2)被測金屬絲的有效長度，是指待測金屬絲接入電路的兩個端點之間的長度，即電壓表兩個并入點間的部分，測金屬絲長度時應(yīng)將其拉直(3)測量直徑和長度時要分別測量三次再取平均值實驗操作:(1)被測金屬絲的阻值較小，電流表采用外接法，滑動變阻器采用分壓式接法(2)電路中電流不宜過大，通電時間不宜過長，以免金屬絲溫度過高，導(dǎo)致電阻率在實驗過程中變大3實驗誤差偶然誤差:測量金屬絲的直徑、長度、通過金屬絲的電流以及金屬絲兩端的電壓時出現(xiàn)讀數(shù)誤差系統(tǒng)誤差：(1)由于采用電流表外接法，電壓表的分流造成電阻測量值偏小(若誤用內(nèi)接法，則電流表分壓影響更大，測量值與真實值誤差也更大)(2)通電電流太大，或通電時間太長，致使金屬絲發(fā)熱，溫度升高，電阻率也隨之升高▉考點十三滑動變阻器1結(jié)構(gòu)原理滑動變阻器結(jié)構(gòu)如圖11310所示。A、B是繞在絕緣筒上的電阻絲的兩個接線柱，C、D是金屬桿的兩個接線柱。電阻絲上能夠與滑片P接觸的地方的絕緣漆已被刮去，使滑片P能把金屬桿與電阻絲連接起來。若把A和C或A和D接入電路，滑片P由B向A移動時，接入電路的電阻將由大變小，因接入電路電阻絲的長度變小。2兩種接法(1)兩種接法的特點比較電路圖變阻器連線特點連接變阻器的導(dǎo)線分別接金屬桿一端和電阻絲一端的接線柱。(圖中變阻器Pb部分被短路，不起作用)連接變阻器的導(dǎo)線分別接金屬桿一端和電阻絲的兩端接線柱。(圖中變阻器Pa、Pb部分都起作用，Pa部分與待測電阻并聯(lián)后與Pb部分串聯(lián))負(fù)載電阻兩端的電壓變化情況不能從零開始增大到E?？梢詮牧汩_始逐漸增大到E。特點③負(fù)載電阻兩端的③負(fù)載電阻兩端的電壓(2)兩種接法的選擇①實驗中若要求用電器兩端的電壓從零開始可連續(xù)變化或電壓變化的范圍較大，則需選用分壓式接法。②若滑動變阻器作為限流器不能控制電流以滿足實驗要求，即若滑動變阻器的阻值調(diào)到最大時，待測電阻上的電流(或電壓)仍超過電流表(或電壓表)的量程，或超過待測電阻的額定電流，則需選用分壓式接法。③通過比較用電器電阻R,與滑動變阻器總電阻R。的關(guān)系來確定滑動變阻器作為分壓器還是限流器。當(dāng)R>R0時采用分壓式接法。例題：某電阻絲R的額定電壓為3V，電阻約12Ω，現(xiàn)要進一步精確測量其阻值實驗室提供了下列可選用的器材A：電流表A1（量程300mA，內(nèi)阻約1Ω）B：電流表A2（量程0.6A，內(nèi)阻約0.3Ω）C：電壓表V1（量程3.0V，內(nèi)阻約3kΩ）D：電壓表V2（量程5.0V，內(nèi)阻約5kΩ）E：滑動變阻器R1（最大阻值為10Ω）F：滑動變阻器R2（最大阻值為500Ω）G：電源E（電動勢4V，內(nèi)阻可忽略）H：電鍵、導(dǎo)線若干．為了盡可能提高測量準(zhǔn)確度，應(yīng)選擇的器材為（只需添器材前面的字母即可）電流表．電壓表．滑動變阻器．解：電阻額定電流約為：I=U/R=0.25A=250mA，電流表應(yīng)選A；電阻額定電壓為3V，電壓表應(yīng)選C；電阻絲的電阻值僅僅約12Ω，與500Ω的滑動變阻器的電阻值相差比較大，所以滑動變阻器阻值越小調(diào)節(jié)時電表變化越明顯，為方便實驗操作，滑動變阻器應(yīng)選E．故答案為：A；C；E▉考點十四伏安法測電阻的兩種電路1電流表內(nèi)、外接法的比較電路圖誤差原因電流表分壓U電壓表分流I電阻測量值R測R測2兩種測量電路的選擇(1)直接比較法①當(dāng)Rx②當(dāng)Rx(2)定量比較法①當(dāng)Rx較小，有RxR②當(dāng)Rx較大，有RxR③當(dāng)Rx(3)試探法按圖11312接好電路，將電壓表的一根接線柱P先后與a、b處接觸一下，如果電流表的示數(shù)變化不大，而電壓表的示數(shù)有較大的變化，說明電流表的分壓作用對電路影響大，則采用電流表外接法；如果電壓表的示數(shù)變化不大，而電流表的示數(shù)有較大的變化，說明電壓表的分流作用對電路影響大，則采用電流表內(nèi)接法。▉考點十五串、并聯(lián)電路中的電流、電壓和電阻1串、并聯(lián)電路的特點電路電流各處電流相等總電流等于各支路電流之和電流分配和電阻成反比電壓總電壓等于各部分電壓之和電壓分配和電阻成正比U總電阻R總=R?+R?+…+R12有關(guān)總電阻的幾個常用推論(1)串聯(lián)電路的總電阻大于其中最大的電阻。(2)并聯(lián)電路的總電阻小于其中最小的電阻。(3)n個相同的電阻R串聯(lián)，R總=nR;n個相同的電阻R并聯(lián)，R(4)兩個電阻并聯(lián)時的總電阻R=R(5)無論串聯(lián)還是并聯(lián)，若其中一個電阻增大(或減小),則總電阻隨之增大(或減小)。例題：如圖所示，兩個阻值較大的定值電阻R1、R2串聯(lián)后接在輸出電壓U=10V的直流電源上，電源電壓保持不變。把電壓表接在R1兩端，電壓表的示數(shù)為5V，如果把此電壓表改接在R2兩端，電壓表的示數(shù)將（）A．等于5VB．小于5VC．大于5VD．電壓表內(nèi)阻未知，無法判斷解：因為兩個定值電阻的阻值很大，所以電壓表和電阻并聯(lián)時，電壓表的內(nèi)阻不可忽略，并聯(lián)以后的總電阻小于任何一個支路的電阻。由題知當(dāng)電壓表和R1并聯(lián)時，電壓表的示數(shù)為5V，根據(jù)電壓分配規(guī)律可知電壓表和電阻R1并聯(lián)后的總電阻等于R2的電阻，由此可知R1的阻值要大于R2的阻值。當(dāng)電壓表和R2并聯(lián)后，并聯(lián)部分的電阻要小于R2的阻值，所以R1的電阻要大于電壓表和R2并聯(lián)以后的總電阻，所以電壓表的示數(shù)要小于電壓的一半，即小于5V，故B正確，ACD錯誤。故選：B。▉考點十六電壓表和電流表的電路結(jié)構(gòu)1小量程的電流表G(表頭)(圖1142)(1)工作原理：通電后，線圈在磁場力的作用下帶動指針偏轉(zhuǎn)，指針的偏角與通過指針的電流成正比。(2)三個主要參數(shù)①內(nèi)阻Rg:小量程電流表G的電阻。②滿偏電流Ig:指針偏轉(zhuǎn)到最大刻度時的電流。③滿偏電壓Ug:通過滿偏電流時，加在表頭兩端的電壓，由歐姆定律可知，Ug2小量程電流表的改裝改裝成電壓表改裝成電流表內(nèi)部電路電阻的作用分壓(R串)分流(R并)改裝時需要串聯(lián)或并聯(lián)電阻的阻值U=R=IR電表的總內(nèi)阻RR3電表改裝問題的四點提醒(1)電表改裝實際上是串、并聯(lián)電路的分析和計算問題，可把表頭看成一個阻值為Rg的電阻。(2)無論表頭改裝成電壓表還是電流表，它的三個參量Ug、Ig、Rg是不變的。(3)由改裝后電壓表的內(nèi)阻RV=R(4)由改裝后電流表的內(nèi)阻RA=R例題：如圖所示是利用表頭改裝為電壓表的原理圖，若改裝后發(fā)現(xiàn)電表的測量值略偏大，為校準(zhǔn)電表，可行的方案是（）A．與R并聯(lián)一小電阻 B．與R串聯(lián)一大電阻C．與R并聯(lián)一大電阻 D．與R串聯(lián)一小電阻解：改裝后測量值略偏大，即電表示數(shù)偏大，即通過的電流略偏大，因此為了略減小電流，需要串聯(lián)一個較小的電阻，故ABC錯誤，D正確。故選：D。▉考點十七關(guān)于電阻的理解與問題分析1對電阻定律R=ρl(1)類比通過一段道路，道路越長(導(dǎo)體越長),道路越窄(橫截面積越小),路況越差(電阻率越大),越難通過(電阻越大)。(2)導(dǎo)體越長相當(dāng)于n段短的導(dǎo)體串聯(lián)，電阻就會成比例變大。橫截面積變大相當(dāng)于n段橫截面積小的導(dǎo)體并聯(lián)，電阻就會成比例減小。2典型串并聯(lián)電路總電阻的分析(1)圖1144甲電路的總電阻隨滑動變阻器接入電路的阻值的增大(減小)而增大(減小),圖乙電路滑動變阻器滑片向右(左)移時，電路中的總電阻減小(增大)。(2)兩并聯(lián)支路電阻值的和不變，由數(shù)學(xué)知識知，當(dāng)兩支路的阻值相等時，兩支路的并聯(lián)總電阻最大。如圖1145所示RAB=(R1+R▉考點十八電壓表和電流表的內(nèi)阻對測量的影響在電學(xué)實驗中，常用電壓表、電流表測量一段電路兩端的電壓和通過的電流，從而求出其他量。在此過程中，對于電壓表和電流表的內(nèi)阻對測量的影響分兩種情況來分析。1將電壓表和電流表看作理想電表電流表的內(nèi)阻一般較小，兩端分得的電壓也較小，常忽略電流表的分壓，將電流表視為沒有電阻的通路；電壓表的內(nèi)阻一般很大，通過的電流極小，常忽略電壓表的分流，將電壓表所在處看成“斷路”。這種將電壓表和電流表理想化而進行測量得到的結(jié)果叫測量值，它與真實值存在差異。2將電壓表和電流表看作電阻當(dāng)題目要求分析電壓表和電流表連入電路后對電路的影響時，要利用串、并聯(lián)知識進行電路分析，并把電壓表和電流表看成一個特殊電阻來處理。(1)電流表視為一阻值較小的電阻，其讀數(shù)就是流過這個電阻的電流。測電流時，由于電流表串聯(lián)在支路中使所在支路的電阻增大，故電流測量值偏小。(2)電壓表視為一阻值較大的電阻，其讀數(shù)就是這個電阻兩端的電壓。測電壓時，由于電壓表并聯(lián)在電路中使所在支路的電阻減小，故電壓測量值也偏小。例題：下列是物理課本中的一些插圖，相關(guān)說法正確的是（）A．圖甲中a端帶負(fù)電B．圖乙采用了假設(shè)法C．圖丙顯示燈泡電阻隨溫度升高而減小D．圖丁中，并聯(lián)的電阻R越小，改裝后的電流表量程越大解：A．根據(jù)靜電感應(yīng)的原理知，一個帶電的物體與不帶電的導(dǎo)體相互靠近時由于電荷間的相互作用，會使導(dǎo)體內(nèi)部的電荷重新分布，異種電荷被吸引到帶電體附近，而同種電荷被排斥到遠(yuǎn)離帶電體的導(dǎo)體另一端，故a端帶正電，b端帶負(fù)電，故A錯誤；B．研究影響平行板電容器的影響因素時，采用的是每次實驗都保證只有一個變量的方法，故圖2采用了控制變量法，故B錯誤；C．由圖3圖像可知，隨燈泡兩端電壓增大，通過燈泡的電流增大，圖像上的點與原點連線的斜率表示電阻的倒數(shù)，則溫度升高圖像上的點與原點連線的斜率變小，燈泡電阻隨溫度升高而增大，故C錯誤；D．圖4中，并聯(lián)的電阻R越小，IR就越大，改裝后的電流表量程I=IR+Ig越大，故D正確。故選：D。▉考點十九認(rèn)識多用電表1表盤及測量功能如圖1151所示是多用電表外形圖，表的上半部分為表盤，下半部分是選擇開關(guān)，選擇開關(guān)周圍標(biāo)有測量功能的區(qū)域及量程。使用前應(yīng)調(diào)整指針定位螺絲，使指針指到左側(cè)零刻度。使用時，應(yīng)先將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到與被測物理量對應(yīng)的位置上并選擇合適的量程。在不使用時，應(yīng)把選擇開關(guān)旋到“OFF”位置或交流電壓最高擋。2多用電表內(nèi)部構(gòu)造如圖1152所示是簡化的多用電表電路圖，它由表頭G、直流電流測量電路、直流電壓測量電路、電阻測量電路以及轉(zhuǎn)換開關(guān)S等部分組成，其中1、2為電流測量端，3、4為電阻測量端，5、6為電壓測量端。測量時，黑表筆插入“”插孔，紅表筆插入“+”插孔，并通過轉(zhuǎn)換開關(guān)接入相應(yīng)的測量端。使用時，電路只有一部分起作用。例題：關(guān)于多用電表，下列說法正確的是（）A．多用電表測量直流電流時，紅表筆接觸點的電勢低B．測量電路中的某個電阻時，應(yīng)該把該電阻與電路斷開C．多用電表換用不同倍率歐姆擋測電阻時，不需要重新歐姆調(diào)零D．多用電表作為歐姆表使用時，若指針偏轉(zhuǎn)太大，則需選擇更大的倍率進行測量解：A、用多用電表測直流電流、電壓時，電流由紅表筆流入，由黑表筆流出，所以紅表筆接觸點的電勢高，故A錯誤；B、測量電路中的某個電阻時，應(yīng)該把該電阻與電路斷開，故B正確；C、歐姆表換擋后要進行歐姆調(diào)零，測量過程中，每換一次擋位，都必須重新進行歐姆調(diào)零，故C錯誤；D、多用電表作為歐姆表使用時，若指針偏轉(zhuǎn)太大，說明倍率選擇過大。則需選擇更小的倍率進行測量，故D錯誤。故選：B。▉考點二十使用多用電表1測量小燈泡的電壓測量步驟：(1)連接器材，對多用電表機械調(diào)零(2)選擋：將多用電表的功能選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到直流電壓擋，使其量程大于小燈泡兩端的電壓(3)測量：用紅、黑表筆分別觸碰燈泡兩端的接線柱，將多用電表與燈泡并聯(lián)，閉合開關(guān)(4)讀數(shù)：根據(jù)擋位所指的量程以及指針?biāo)傅目潭戎担x出電壓的大小注意事項：(1)使用前，若多用電表的指針不在左端零刻度處，則要用螺絲刀調(diào)節(jié)多用電表的機械調(diào)零旋鈕，使指針指到左端零刻度處(2)測量時，用紅、黑表筆使多用電表跟待測電路并聯(lián)，注意使電流從“+”插孔(即紅表筆接高電勢)流入多用電表，從“一”插孔(即黑表筆接低電勢流出多用電表(3)選擇量程時，要根據(jù)待測電壓的估計值選擇量程，且指針指到滿偏刻度的處附近為宜。如果難以估計待測電壓值，應(yīng)先將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到最大量程上試測，然后根據(jù)粗測出的數(shù)值，重新確定適當(dāng)?shù)牧砍淘龠M行測量2測量通過小燈泡的電流測量步驟：(1)連接器材，對多用電表機械調(diào)零(2)選擋：將多用電表的功能選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到直流電流擋，使其量程大于通過小燈泡的電流(3)測量：用紅表筆接與電源正極相接的一端，黑表筆接與電源負(fù)極相接的一端，把多用電表串聯(lián)接入電路中(4)讀數(shù)：根據(jù)擋位所指的量程以及指針?biāo)傅目潭戎?，讀出電流的大小注意事項：(1)使用前，若多用電表的指針不在左端零刻度處，則要用螺絲刀調(diào)節(jié)多用電表的機械調(diào)零旋鈕，使指針指到左端零刻度處(2)測量時，將紅表筆插入“+”插孔(即紅表筆接高電勢),黑表筆插入“一”插孔(即黑表筆接低電勢),使電流從紅表筆流入多用電表，從黑表筆流出多用電表(3)選擇量程時，要根據(jù)待測電流的估計值選擇量程，且要使指針指到滿偏刻度的處附近為宜。如果電流難以估計，應(yīng)先將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到最大量程上試測3測量電阻測量步驟：(1)機械調(diào)零(2)選擋：估計待測電阻的大小，旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)，使其尖端對準(zhǔn)歐姆擋的合適倍率(3)歐姆調(diào)零：將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指在表盤右端電阻零刻度處(4)讀數(shù)：將兩表筆分別與待測電阻的兩端接觸，表針示數(shù)乘以倍率即待測電阻阻值(5)測另一電阻時重復(fù)(2)(3)(4)步驟(6)實驗完成之后，將表筆從插孔拔出，并將選擇開關(guān)置于"OFF"位置或交流電壓最高擋；若長期不用，應(yīng)取出電池選擋方法：(1)選擋原則：使指針指在表盤中央附近，因為在表盤中央附近，刻度比較均勻(2)選擋方法：首先應(yīng)估測待測電阻的大小，選擇合適的擋位(通常按從大擋位向小擋位的順序選擇),如果選擇的擋位不合適，則應(yīng)重新選擋，即換擋注意事項：(1)選擋后要進行歐姆調(diào)零(2)換擋后要重新進行歐姆調(diào)零(3)被測電阻要與外部電路斷開，不能用手接觸表筆的金屬桿(4)被測電阻阻值等于指針示數(shù)乘以倍率誤差分析：(1)測量值偏大的原因可能是表筆與電阻兩端接觸不緊而增大接觸電阻，或者在連續(xù)測量過程中，多用電表內(nèi)電池電動勢下降(2)測電阻時測量值偏小可能是人體電阻并入造成的4判斷二極管的正負(fù)極二極管的結(jié)構(gòu)：二極管是用半導(dǎo)體材料制成的電子元件，它有兩個極，分別為正極和負(fù)極，符號如圖所示二極管的單向?qū)щ娦裕弘娏鲝恼龢O流入時電阻比較小，處于導(dǎo)通狀態(tài)，相當(dāng)于一個接通的開關(guān)；電流從負(fù)極流入時電阻比較大，相當(dāng)于一個斷開的開關(guān)用多用電表判斷二極管的正負(fù)極：(1)把多用電表的選擇開關(guān)扳到電阻擋適當(dāng)量程，讓兩表筆分別接觸二極管的兩根引線，然后變換兩表筆的位置再次與二極管的兩根引線接觸(2)根據(jù)兩次指針的偏轉(zhuǎn)情況即可確定二極管的正極和負(fù)極。由于電流是從歐姆表的黑表筆流入二極管的，因此若測得的電阻較小，則與黑表筆相連的是二極管的正極，反之則是負(fù)極例題：某學(xué)生在練習(xí)使用多用電表之前，她認(rèn)真分析了歐姆表的原理電路圖（見圖甲）。她做的幾個練習(xí)使用多用電表的電路如圖乙所示，下列說法中錯誤的是（）A．圖1中多用電表選擇開關(guān)應(yīng)該是直流電壓擋B．圖2中多用電表選擇開關(guān)應(yīng)該是直流電流擋C．圖3中多用電表測二極管電阻時，指針幾乎不偏轉(zhuǎn)D．圖4中多用電表選用歐姆擋，可以給電容器充電解：A、由圖1所示可知，多用電表并聯(lián)在燈泡兩端，多用電表測燈泡兩端電壓，選擇開關(guān)應(yīng)該是直流電壓擋，故A正確；B、由圖2所示可知，多用電表串聯(lián)在電路中，多用電表測電路電流，多用電表選擇開關(guān)是直流電流擋，故B正確；C、由圖3所示，二極管正向偏壓，二極管正向偏壓電阻很小，歐姆表指針偏角很大，故C錯誤；D、多用電表選擇歐姆擋，由圖4可知，歐姆表的內(nèi)置電源給電容器充電，故D正確；本題選錯誤的，故選：C。一．電源及其性質(zhì)（共3小題）1．下列說法正確的是（）A．點電荷是理想模型 B．電場線是真實存在于電場周圍的 C．沿著電場線的方向電場強度一定減小 D．電源的作用是產(chǎn)生電荷【答案】A【解答】解：A．點電荷是理想模型，帶電體的大小、形狀、帶電分布對問題的研究影響可以忽略時，帶電體可以看成點電荷，故A正確；B．電場線是為了形象的描述電場而假想的線，并不真實存在于電場周圍的，故B錯誤；C．電場線的稀疏的地方電場強度小，電場線的密集的地方電場強度大，沿著電場線的方向電場強度不一定減小，在勻強電場中，沿電場線的方向，電場強度不變，故C錯誤；D．導(dǎo)體中本身就有自由電荷，電源的作用不是為電路持續(xù)地提供自由電荷，而是正負(fù)電荷分開，使正極聚集正電荷，負(fù)極聚集負(fù)電荷，電源兩端就會產(chǎn)生電壓，電壓使電路中的電荷發(fā)生定向移動形成電流，不是產(chǎn)生電荷，故D錯誤。故選：A。2．某同學(xué)準(zhǔn)備乘飛機外出游玩時，在阜陽西關(guān)機場看到一條“嚴(yán)禁攜帶超過160Wh的充電寶搭乘飛機”的乘客須知。該同學(xué)攜帶的某品牌充電寶標(biāo)識“160Wh，32000mAh”參數(shù)。關(guān)于這些數(shù)據(jù)，下列說法正確的是（）A．參數(shù)“160Wh”表示160J B．參數(shù)“160Wh”標(biāo)注的是該充電寶電荷量 C．參數(shù)“32000mAh”標(biāo)注的是該充電寶的額定能量 D．該充電寶充滿電時存儲的能量相當(dāng)于大約57噸的重物由靜止自由下落1m時所具有的動能【答案】D【解答】解：AB．根據(jù)W＝Pt，可知參數(shù)“160Wh”是能量的單位，則160Wh＝160×3600J＝5.76×105J，故AB錯誤；C．根據(jù)q＝It，可知參數(shù)“32000mAh”標(biāo)注的是該充電寶儲存的電荷量，故C錯誤；D．根據(jù)機械能守恒，57噸的重物由靜止自由下落1m時所具有的動能Ek故選：D。3．自華為正式發(fā)布P50/P50Pro系列以來，真可謂一機難求。華為P50Pro搭配的是一塊4360mAh的電池，支持最高66W的有線超級快充和50W的無線超級快充，同時還支持無線反向充電，這里與“mAh”相對應(yīng)的物理量是（）A．功率 B．電荷量 C．電容 D．能量【答案】見試題解答內(nèi)容【解答】解：“mA”是電流I的單位，“h”是時間t的單位，根據(jù)q＝It得與“mAh”相對應(yīng)的物理量是電荷量，故B正確，ACD錯誤。故選：B。二．電流的概念、性質(zhì)及電流強度的定義式（共3小題）4．有一橫截面積為S的銅導(dǎo)線，流經(jīng)其中的電流為I，此時導(dǎo)線中自由電子定向移動的平均速率為v。設(shè)導(dǎo)線在單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n，電子的電荷量為e。則在Δt時間內(nèi)（）A．通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為ne B．通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為nevS C．通過導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)為IΔteD．通過導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)為IΔt【答案】C【解答】解：AB、從微觀角度來說，在t時間內(nèi)能通過某一橫截面的自由電子必須處于長度為vt的圓柱體內(nèi)，在Δt時間內(nèi)通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為：q＝nvSe?Δt，故AB錯誤；CD、根據(jù)電流的定義式I=qΔt=故選：C。5．下列四個選項中不屬于比值定義式的是（）A．電容C=QU B．電流C．電場強度E=Fq 【答案】B【解答】解：A．電容器的電容與極板所帶電荷量、極板之間的電壓沒有本質(zhì)上的決定關(guān)系，可知，C=QB．I=UC．電場強度與電場力、試探電荷的電荷量么有本質(zhì)上的決定關(guān)系，E=FD．電勢與電勢能、試探電荷的電荷量沒有本質(zhì)上的決定關(guān)系，φ=E故選：B。6．一架半導(dǎo)體收音機，電池供電的電流是8mA，也就是說（）A．1h電池供給1C的電量 B．1000s電池供給8C的電量 C．1s電池供給8C的電量 D．1min電池供給8C的電量【答案】B【解答】解：電池供電的電流I＝8mA，若電量q＝1C，則由電流的定義式I=q故選：B。三．恒定電流及其產(chǎn)生條件（共3小題）7．下列對于電流說法正確的是（）A．根據(jù)I=qtB．電流是矢量，它的方向與正電荷定向運動的方向相同 C．電路要產(chǎn)生電流，必須存在自由電荷 D．由于電路中電場力的存在，電荷會不斷加速下去【答案】C【解答】解：A、電流等于電路中通過某一橫截面積的電量與所用時間的比值，故在t不確定的情況下不能說I與q成正比，故A錯誤；B、矢量的運算滿足平行四邊形定則，而電流的運算滿足代數(shù)法則，故電流雖然有方向，但電流強度是標(biāo)量，故B錯誤；C、根據(jù)電流產(chǎn)生的條件可知，電路中要產(chǎn)生電流，必須存在自由電荷，故C正確；D、電荷受到電場力運動起來，但由于受到導(dǎo)線中的阻力作用，電荷最終會做勻速運動，故D錯誤。故選：C。（多選）8．1911年，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)一些金屬在溫度低于某一臨界溫度Tc時，其直流電阻率會降到10﹣28Ω?m以下，遠(yuǎn)低于正常金屬的10﹣7Ω?m，稱為超導(dǎo)現(xiàn)象。1934年，科學(xué)家提出超導(dǎo)體的二流體模型初步解釋了低溫超導(dǎo)現(xiàn)象。該模型認(rèn)為，當(dāng)金屬在溫度低于Tc成為超導(dǎo)體后，金屬中的自由電子會有一部分凝聚成超導(dǎo)電子（“凝聚”是指電子動量分布趨于相同、有序）。隨著溫度進一步降低，越來越多的自由電子凝聚為超導(dǎo)電子。這些超導(dǎo)電子與金屬離子不發(fā)生“碰撞”，因而超導(dǎo)電子的定向運動不受阻礙，具有理想的導(dǎo)電性。一圓柱形金屬導(dǎo)體，沿其軸線方向通有均勻分布的恒定電流，將中間一段金屬降溫轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)體后，超導(dǎo)體內(nèi)的電流只分布在表面厚為10﹣8m量級的薄層內(nèi)，其截面示意圖如圖所示。在正常金屬和超導(dǎo)體之間還存在尺度為10﹣8m量級的交界區(qū)。根據(jù)上述信息可知（）A．交界區(qū)兩側(cè)單位時間內(nèi)通過的電荷量相等 B．超導(dǎo)體中需要恒定電場以維持其中的超導(dǎo)電流 C．圖中超導(dǎo)體內(nèi)部可能存在定向移動的自由電子 D．圖中超導(dǎo)體內(nèi)部軸線處的磁場一定為零【答案】AD【解答】解：A.交界區(qū)兩側(cè)的電流相等，則單位時間內(nèi)通過的電荷量相等，故A正確；B.因超導(dǎo)電子能產(chǎn)生定向運動，不受阻礙，超導(dǎo)體中不需要恒定電場以維持其中的超導(dǎo)電流，故B錯誤；C.由題意，超導(dǎo)體內(nèi)的電流只分布在表面厚為10﹣8m量級的薄層內(nèi)，則圖中超導(dǎo)體內(nèi)部不存在定向移動的自由電子，故C錯誤；D.因超導(dǎo)體內(nèi)的電流只分布在表面厚為10﹣8m量級的薄層內(nèi)，根據(jù)對稱性，圖中超導(dǎo)體內(nèi)部軸線處的磁場一定為零，故D正確；故選：AD。9．電子在加了恒定電壓的平行板間做勻變速運動，為什么恒定電壓加在金屬導(dǎo)體兩端，得到的卻是恒定的電流？【答案】見試題解答內(nèi)容【解答】解：導(dǎo)體中產(chǎn)生恒定電流，需要有恒定的電壓，恒定電壓產(chǎn)生恒定電場，使電子加速，加速的電子會隨著速度的增大與分子的碰撞加劇，使其受到的阻力增大，當(dāng)阻力等于電場力，電子定向移動的速度就保持恒定，電流也就恒定了．四．用定義式計算電流大小及電荷量（共3小題）10．充電寶內(nèi)部的主要部件是鋰電池，可以用來給手機充電。某充電寶其一參數(shù)為20000mAh/3.7V。其中單位“mAh”（毫安時）對應(yīng)的物理量的是（）A．電能 B．電容 C．電流 D．電荷量【答案】D【解答】解：根據(jù)I=q故選：D。11．某品牌的手機充電器銘牌如表所示，用該充電器在正常工作狀態(tài)下給容量為4200mA?h、額定電壓為4V的手機電池充電，則完全充滿所需時間約為（）輸入：100～240V50/60Hz輸出：4V4AA．210min B．1050min C．1.05h D．2.1h【答案】C【解答】解：由銘牌可知，在以額定電壓充電時的充電電流I＝4A，根據(jù)q＝It可得充電時間為t=q故選：C。12．某擦窗機器人所用的電池容量為6000mA?h，待機時間為25天，正常工作時長為2h。則該手機（）A．正常工作時的電流為240mA B．待機時的電流為3000mA C．正常工作時的電流是待機時電流的12.5倍 D．正常工作時的電流是待機時電流的300倍【答案】D【解答】解：A.電池容量為q＝6000mA?h，正常工作時長為t1＝2h，正常工作時的電流I1B.待機時間為t2＝25天＝25×24h，待機時的電流I2CD.正常工作時的電流是待機時電流的I1故選：D。五．電流的微觀表達(dá)式（共3小題）13．如圖所示，一粗細(xì)均勻橫截面積為5×10﹣5m2的金屬導(dǎo)體中自由電荷向右定向移動的速率為1×10﹣4m/s，單位長度內(nèi)自由電荷的電量為2×104C，則導(dǎo)體內(nèi)電流的大小和方向為（）A．2A，向左 B．2A，向右 C．1A，向左 D．1A，向右【答案】A【解答】解：由I=Qt=vtqt故選：A。14．北京正負(fù)電子對撞機的儲存環(huán)是半徑為R的圓形軌道，環(huán)中的n個電子以速度v定向運動，已知電子的電荷量為e，則n個電子形成的電流為（）A．πRne B．nevπR C．nev2πR【答案】C【解答】解：電子的運動周期為T=2πRv，所以等效電流為I=ne故選：C。15．對于同一物理問題，常?？梢詮暮暧^與微觀兩個不同角度進行研究，找出其內(nèi)在聯(lián)系，從而更加深刻的理解其物理本質(zhì)。一段長為l、電阻率為ρ、橫截面積為S的細(xì)金屬直導(dǎo)線，單位體積內(nèi)有n個自由電子，電子電荷量為e、質(zhì)量為m。經(jīng)典物理學(xué)認(rèn)為，金屬的電阻源于定向運動的自由電子與金屬離子（即金屬原子失去電子后的剩余部分）的碰撞，該碰撞過程將對電子的定向移動形成一定的阻礙作用，該作用可等效為施加在電子上的一個沿導(dǎo)線的平均阻力。若電子受到的平均阻力大小與電子定向移動的速率成正比，比例系數(shù)為k。下列說法正確的是（）A．比例系數(shù)k＝ne2ρ B．比例系數(shù)k的單位為kg?s C．當(dāng)該導(dǎo)線通有恒定的電流I時，導(dǎo)線中自由電子定向移動的速率v=ID．當(dāng)該導(dǎo)線通有恒定的電流I時，導(dǎo)線中自由電子受到平均阻力大小為f=【答案】A【解答】解：AB、取長度為L的一段導(dǎo)體，設(shè)其兩端電壓為U，則電子做定向移動時滿足電場力等于阻力，則kv=eE=eUL，由U＝IR，I＝neSv，解得k＝ne2ρ，電子受到的平均阻力大小與電子定向移動的速率成正比，比例系數(shù)為k，k=fC、一小段時間Δt內(nèi)，流過導(dǎo)線橫截面的電子個數(shù)為N＝nSvΔt，電荷量為Q＝Ne＝nSveΔt，根據(jù)電流的定義有I=Qt=D.當(dāng)該導(dǎo)線通有恒定的電流l時，導(dǎo)線中自由電子受到的平均阻力大小f可以通過比例系數(shù)k和電子定向移動的速率v得出：f=kv=ne故選：A。六．等效電流的計算（共3小題）16．中國的正、負(fù)電子對撞機（BEPC）于2008年改造升級成為雙環(huán)對撞機，性能提升至國際前沿水平。假設(shè)對撞機的儲存環(huán)是總長為L的近似圓形軌道，已知電子電荷量為e，電子的速率為v，當(dāng)環(huán)中的電流為I時，在整個環(huán)中運行的電子數(shù)目為（）A．ILev B．IveL C．eLIv【答案】A【解答】解：電子的運動周期為T=Lv，設(shè)運行的電子數(shù)目為n，則I=ne故選：A。17．電子繞核運動可以看作一環(huán)形電流。設(shè)氫原子中的電子繞原子核做勻速圓周運動的線速度為v，氫原子核、核外電子的電荷量大小均為e，m表示電子的質(zhì)量，k為靜電力常量。則電子運動形成的等效電流為（）A．mv32πkeC．mv22πk【答案】B【解答】解：電子運動形成的電流為：I=e氫原子原子核對電子的作用力充當(dāng)電子的向心力，由牛頓第二定律得：ke電子的運動的周期為：T=2πr聯(lián)立解得：I=m故選：B。18．一個半徑為r（米）的細(xì)橡膠圓環(huán)，均勻地帶上Q（庫侖）的負(fù)電荷，當(dāng)它以角速度ω（弧度/秒）繞中心軸線順時針勻速轉(zhuǎn)動時，環(huán)中等效電流的大小為（）A．Q B．Q2π C．Qω2π 【答案】C【解答】解：負(fù)電荷運動的周期T=2πω，則電流I故選：C。七．電阻及其性質(zhì)（共3小題）19．下列物理量中，反映一段導(dǎo)體對電流阻礙作用的是（）A．電勢 B．電阻 C．電壓 D．電流【答案】B【解答】解：電阻是描述導(dǎo)體對電流的阻礙作用的物理量，所以反映導(dǎo)體對電流阻礙作用的是電阻，故B正確，ACD錯誤。故選：B。20．在中國空間站中，多種傳感器擔(dān)負(fù)著對艙內(nèi)氣壓監(jiān)測、溫度監(jiān)控、交會對接的距離監(jiān)測、太陽帆板自動迎對日光等任務(wù)。下列有關(guān)傳感器的說法中不正確的是（）A．熱敏電阻可以作為溫度傳感器的敏感元件 B．對氣壓的監(jiān)測可以利用壓力傳感器 C．光敏傳感器通過將電信號轉(zhuǎn)化為光信號實現(xiàn)太陽帆板對陽光的自動跟蹤 D．紅外測距傳感器通過將電磁波信號轉(zhuǎn)化為電信號實現(xiàn)對距離的監(jiān)測【答案】C【解答】解：A、熱電阻傳感器是利用熱敏電阻隨溫度變化來測量溫度的一種溫度敏感元件，所以熱敏電阻可以作為溫度傳感器的敏感元件，故A正確；B、壓力傳感器是能感受壓力信號，并能按照一定的規(guī)律將壓力信號轉(zhuǎn)換成可用的輸出的電信號的器件或裝置，對氣壓的監(jiān)測可以利用壓力傳感器，故B正確；C、光敏傳感器通過將光信號轉(zhuǎn)化為電信號實現(xiàn)太陽帆板對陽光的自動跟蹤，故C錯誤；D、紅外測距傳感器是通過將電磁波信號轉(zhuǎn)化為電信號實現(xiàn)對距離的監(jiān)測，故D正確。本題選不正確項故選：C。（多選）21．某一導(dǎo)體的伏安特性曲線如圖中的AB段（曲線）所示，關(guān)于導(dǎo)體的電阻，下列說法正確的是（）A．A點對應(yīng)的導(dǎo)體的電阻為120Ω B．在AB段，導(dǎo)體的電阻變化了20Ω C．B點對應(yīng)的導(dǎo)體的電阻為8Ω D．在AB段，導(dǎo)體的電阻隨電壓的增大而增大【答案】BD【解答】解：ABC、根據(jù)部分電路歐姆定律可知，A點對應(yīng)的導(dǎo)體的電阻為RB點對應(yīng)的導(dǎo)體的電阻為R在AB段，導(dǎo)體的電阻變化了ΔR＝RB﹣RA＝80﹣60＝20Ω所以AC錯誤；B正確；D．根據(jù)圖像的斜率的倒數(shù)可以表示電阻的變化，所以在AB段，導(dǎo)體的電阻隨電壓的增大而增大，則D正確；故選：BD。八．歐姆定律的簡單應(yīng)用（共3小題）22．金屬鉑的電阻值對溫度的高低非常“敏感”，如圖的四個圖像中可能表示金屬鉑電阻的U﹣I圖像是（）A． B． C． D．【答案】B【解答】解：根據(jù)電阻的定義式R=U故選：B。23．某同學(xué)對四個電阻各進行了一次測量，把每個電阻兩端的電壓和通過它的電流在U﹣I坐標(biāo)系中描點如圖，分別用Ra、Rb、Rc、Rd代表電阻的阻值，則（）A．Ra＞Rd B．Rd＞Ra C．Rc＞Rb D．Rb＞Rc【答案】A【解答】解：根據(jù)電阻一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比可得，四個電阻的U﹣I圖象如下圖所示：在橫軸上取一個相同的點，則通過它們的電流相等，即在圖象中做一道豎線，從圖可知，通過它們的電流相等，a的電壓最大，bc相等，d最小。由公式R=U故選：A。24．類比是研究問題的常用方法。（1）情境1：已知一段導(dǎo)體兩端的電勢分別為φ1和φ2，且φ1＜φ2。導(dǎo)體的電阻率為ρ，橫截面積為S，長度為L。請根據(jù)歐姆定律與電阻定律，推導(dǎo)通過導(dǎo)體的電流I的表達(dá)式。（2）情境2：熱傳導(dǎo)是由于溫度差引起的熱量傳遞現(xiàn)象，其本質(zhì)是由物質(zhì)中大量做熱運動的分子互相撞擊，從而使能量從物體的高溫部分傳至低溫部分。如圖甲所示，某傳熱介質(zhì)的橫截面積為S，兩端的溫度分別為T1和T2，且T1＜T2。類比電流的定義式I=ΔqΔt，定義“熱流”Φ（熱傳導(dǎo)速率）為單位時間內(nèi)通過傳熱介質(zhì)某一橫截面積的熱量ΔQΔt。已知其他條件一定時，Φ正比于溫差（T2﹣T1a.類比電流I與電勢差（φ2﹣φ1）的關(guān)系，試推導(dǎo)熱流Φ的表達(dá)式；b.兩根金屬棒A、B尺寸相同，其中kB＝2kA?，F(xiàn)將A、B兩金屬棒先后串聯(lián)、并聯(lián)在溫度恒定的低溫?zé)嵩春透邷責(zé)嵩粗g，如圖乙所示。低溫?zé)嵩?、高溫?zé)嵩吹臏囟确謩e為T1、T2，且T1＜T2。當(dāng)A、B串聯(lián)使用時，熱源之間各處熱流均相等；A、B并聯(lián)使用時，總熱流等于流過金屬棒A、B的熱流之和，求將A、B串聯(lián)使用時與并聯(lián)使用時兩熱源之間的總熱流之比Φ串【答案】（1）通過導(dǎo)體的電流I的表達(dá)式為得I=(（2）a、推導(dǎo)熱流Φ的表達(dá)式據(jù)題意有，Φ=(b、將A、B串聯(lián)使用時與并聯(lián)使用時兩熱源之間的總熱流之比為2：9?！窘獯稹拷猓海?）由歐姆定律和電阻定律I=φ2得I=(（2）a、根據(jù)題意有，Φ=Tb、因為kA故RthA串聯(lián)時ΔT＝T2﹣T1＝ΔTA+ΔTBΔTA＝ΦA(chǔ)?RthAΔTB＝ΦB?RthB故串聯(lián)時熱流為Φ故并聯(lián)時熱流為Φ故Φ答：（1）通過導(dǎo)體的電流I的表達(dá)式為得I=(（2）a、推導(dǎo)熱流Φ的表達(dá)式據(jù)題意有，Φ=(b、將A、B串聯(lián)使用時與并聯(lián)使用時兩熱源之間的總熱流之比為2：9。九．電阻定律的內(nèi)容及表達(dá)式（共3小題）25．一質(zhì)量分布均勻的圓柱形金屬棒的電阻為R1、電阻率為ρ1；將該金屬棒的長度拉伸至原來的2倍后，仍為圓柱形，其電阻為R2、電阻率為ρ2，下列關(guān)系式正確的是（）A．ρ1＝2ρ1 B．ρ2＝4ρ1 C．R2＝2R1 D．R2＝4R1【答案】D【解答】解：電阻率是材料本身的一種電學(xué)特性，與材料的長度和橫截面積無關(guān)，故電阻率ρ不變；由電阻定律R=ρL金屬棒拉長為原來2倍，橫截面積為原來的12故ABC錯誤，D正確。故選：D。26．如圖所示，兩個厚度相同、上下表面均為正方形，由同種材料構(gòu)成的導(dǎo)體A、B，兩個正方形的邊長a：b＝2：1，分別在A、B導(dǎo)體左右兩側(cè)面加上相同的電壓。下列說法正確的是（）A．導(dǎo)體A和B的電阻之比為2：1 B．導(dǎo)體A和B的電阻之比為1：2 C．通過導(dǎo)體A和B的電流之比為1：1 D．相等時間內(nèi)通過導(dǎo)體A和B左右兩側(cè)面的電荷量之比為2：1【答案】C【解答】解：AB、設(shè)小正方形邊長為l，則大正方形邊長為2l，厚度為d，根據(jù)電阻定律R=ρLS可得C、分別在A、B導(dǎo)體左右兩側(cè)面加上相同的電壓，因為R1＝R2，根據(jù)歐姆定律I=UD、相等時間內(nèi)通過導(dǎo)體A和B左右兩側(cè)面的電荷量之比為q1故選：C。27．人體含水量約為70%，水中有鈉、鉀等離子存在，因此容易導(dǎo)電，脂肪則不容易導(dǎo)電。某脂肪測量儀（如圖），其原理就是根據(jù)人體電阻的大小來判斷人體脂肪所占比例。一般情況下（）A．肥胖的人比消瘦的人電阻大 B．肥胖的人比消瘦的人電阻小 C．激烈運動之后人的電阻不會改變 D．激烈運動對脂肪測量儀測量的結(jié)果沒有影響【答案】A【解答】解：AB．脂肪不容易導(dǎo)電，其電阻率較大，消瘦的人脂肪含量少，脂肪的電阻較小，所以肥胖的人比消瘦的人電阻大，故A正確，B錯誤；C．劇烈運動出汗時，人體內(nèi)含水量發(fā)生變化，人體脂肪所占比例發(fā)生變化，故人體的電阻會變化，故C錯誤；D．激烈運動大量出汗之后，沐浴之后人體表面較潮濕，人體的含水量和表面潮濕程度與平常相比差別較大，人體電阻的差別就較大，會影響測量數(shù)據(jù)，故D錯誤。故選：A。十．利用電阻定律求電阻（共3小題）28．某同學(xué)想測量一工廠排出廢水的電阻率。他用如圖甲所示的盛水容器，其左右兩側(cè)面為帶有接線柱的金屬薄板（電阻極?。?，其余四面由絕緣材料制成，容器內(nèi)部長為a，寬為b，高為c。他將含有正負(fù)離子的水樣注滿容器，測得水樣的U﹣I圖線如圖乙所示，下列說法正確的是（）A．電壓為U時，水樣電阻為UIB．電壓為U時，水樣的電阻率為UbcaC．隨著電壓增加，該水樣的電阻先增大后不變 D．若加一垂直前后面向外的磁場，左端接線柱接電源正極時，該容器下表面的電勢高于上表面【答案】B【解答】解：AB．電壓為U時，水樣電阻為R=根據(jù)R=ρ可得水樣的電阻率為ρ=故A錯誤，B正確；C．根據(jù)歐姆定律可知U﹣I圖線上點與原點連線的斜率表示電阻，隨著電壓增加，圖像上的點與原點連線的斜率逐漸增大，可知該水樣的電阻逐漸增大，故C錯誤；D．若加一垂直前后面向外的磁場，左端接線柱接電源正極時，根據(jù)左手定則可知，負(fù)離子受洛倫茲力向下偏向下極板，則該容器下表面的電勢低于上表面，故D錯誤。故選：B。29．兩根長度相同、半徑之比rA：rB＝2：1的均勻銅導(dǎo)線A、B按如圖所示的方式接入電路，下列說法正確的是（）A．A、B的電阻之比為4：1 B．流過A、B的電流之比為2：1 C．通過A、B的電子定向移動速率之比為1：4 D．單位時間通過A、B的電量之比為4：1【答案】C【解答】解：A、根據(jù)電阻定律有R=ρlA＝lB，rA：rB＝2：1，則S可知，兩導(dǎo)體的電阻之比為1：4，故A錯誤；B、A和B電阻串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)的特點可知，流過A、B的電流之比為1：1，故B錯誤；C、由電流的微觀表達(dá)式有I＝nqSv結(jié)合上述分析解得v=通過A、B的電子定向移動速率之比為1：4，故C正確；D、根據(jù)I=q單位時間通過A、B的電量之比為1：1，故D錯誤。故選：C。30．如圖所示的電路中，R1和R2是由同種材料制成的厚度相同、表面均為正方形導(dǎo)體，R1與R2的邊長比為1：2，I1和I2為兩條支路的電流，U1為A、B兩點之間的電勢差，U2為B、C兩點之間的電勢差，以下關(guān)系正確的是（）A．I1：I2＝1：1U1：U2＝1：4 B．I1：I2＝1：1U1：U2＝2：9 C．I1：I2＝2：1U1：U2＝2：9 D．I1：I2＝2：1U1：U2＝1：4【答案】A【解答】解：設(shè)R1的邊長為L，厚度為d，根據(jù)電阻定律可得R則R2的邊長為2L，厚度為d，根據(jù)電阻定律可得R可知R1、R2阻值相等，因為R1、R2并聯(lián)，電壓相同，則I1和I2相等，即I根據(jù)歐姆定律可知AB兩點間電壓U1＝I1R1BC兩點間電壓U2＝（I1+I2）（R1+R2）＝2I1×2R1＝4I1R1故U1故選：A。十一．電阻率及其影響因素（共3小題）31．將橫截面相同、材料不同的兩段導(dǎo)體L1、L2無縫連接成一段導(dǎo)體，總長度為0.6m，接入如圖甲電路（電源內(nèi)阻忽略不計）。閉合開關(guān)S，滑片P從M端滑到N端，理想電流表讀數(shù)的倒數(shù)1I隨滑片P的滑動距離x的變化關(guān)系如圖乙，則導(dǎo)體L1、L2A．2：3 B．3：2 C．3：1 D．4：3【答案】C【解答】解：根據(jù)歐姆定律I=當(dāng)x＝0時，1A×（R0+R1+R2）＝E當(dāng)x＝0.2m時，2A×（R0+R2）＝E當(dāng)x＝0.6m時，6A×R0＝E故R1：R2＝3：2又根據(jù)電阻定律R=ρ其中L1：L2＝1：2得導(dǎo)體L1、L2的電阻率之比約為ρ1：ρ2＝3：1，故C正確，ABD錯誤。故選：C。32．人體含水量約為70%，水中有鈉離子、鉀離子等離子存在，因此容易導(dǎo)電，脂肪不容易導(dǎo)電。如圖所示為某脂肪測量儀，其原理就是根據(jù)人體電阻的大小來判斷人體脂肪所占比例。根據(jù)以上信息，下列說法正確的是（）A．同一人變瘦以后電阻會變小 B．通常肥胖的人比消瘦的人電阻小一些 C．人體脂肪的電阻率比其他組織要小一些 D．劇烈運動出汗時人體的電阻一定會變大【答案】A【解答】解：ABC.由于脂肪不容易導(dǎo)電，故同一人變胖以后電阻會變大，通常消瘦的人比肥胖的人電阻小一些，人體脂肪的電阻率比其他組織要大一些，故A正確，BC錯誤；D．劇烈運動出汗時，人體內(nèi)含水量發(fā)生變化，人體脂肪所占比例發(fā)生變化，故人體的電阻會變化，但不一定會變大，D錯誤。故選：A。33．2019年3月19日，復(fù)旦大學(xué)科研團隊宣稱已成功制備出具有較高電導(dǎo)率的砷化銀納米帶材料，據(jù)介紹該材料的電導(dǎo)率是石墨烯的1000倍。電導(dǎo)率σ就是電阻率ρ的倒數(shù)，即σ=1A．電導(dǎo)率的單位是Ω?m B．材料的電導(dǎo)率越大，其導(dǎo)電性能越強 C．材料的電導(dǎo)率只與材料本身有關(guān)，與溫度等因素?zé)o關(guān) D．材料的電導(dǎo)率大小與材料的長度、橫截面積等因素有關(guān)【答案】B【解答】解：A．電阻率的單位是Ω?m，電導(dǎo)率的單位是（Ω?m）﹣1，故A錯誤；B．電阻率的大小反映了導(dǎo)通材料導(dǎo)電性能的強弱，電阻率越小，材料的導(dǎo)電性能越好，由于電導(dǎo)率與電阻率成倒數(shù)關(guān)系，因此材料的電導(dǎo)率越大，其導(dǎo)電性能越強，故B正確；CD．材料的電導(dǎo)率與材料本身以及溫度等因素都有關(guān)，與材料的長度、橫截面積等因素?zé)o關(guān)，故CD錯誤。故選：B。十二．利用電阻定律求電阻率（共3小題）34．某同學(xué)用伏安法對4個長度和橫截面積均相同的電阻各測量一次，把每個電阻兩端的電壓和通過它的電流在坐標(biāo)系中描點，得到甲、乙、丙、丁四個點，如圖所示。則電阻率最大的是（）A．甲 B．乙 C．丙 D．丁【答案】C【解答】解：根據(jù)U＝IR，可知四個點與原點連線的斜率表示電阻，斜率越大電阻越大，則丙的電阻最大；根據(jù)R=ρL故選：C。35．如圖1所示，金屬絲ab的橫截面積為S，接觸點P可移動。cd兩端電壓恒為U，理想電流表示數(shù)I隨ap間距離x的變化關(guān)系如圖2所示，若圖像斜率的大小為K。則金屬絲的電阻率為（）A．KUS B．KSU C．KUS 【答案】C【解答】解：根據(jù)閉合電路的歐姆定律I=URPb，而RPb＝ρ?L?xS，聯(lián)立得1I故選：C。36．隨著國家“碳達(dá)峰，碳中和”政策的出臺，光伏領(lǐng)域成為最熱門的領(lǐng)域之一。（1）一輛用光伏電池驅(qū)動的小車，其電路總電阻為r，小車受到的阻力大小與其速率之比為k。某次運動中電池接收到的光照功率恒為P時，小車以速率v勻速行駛，通過電池的電流大小為I，則電池的光電轉(zhuǎn)化效率為kv2（2）光照進半導(dǎo)體材料內(nèi)激發(fā)出自由電荷，在材料內(nèi)部電場作用下正、負(fù)電荷分別往兩端積累。若材料內(nèi)部電場的電場強度E與位置x的關(guān)系如圖所示。取O點的電勢為零，N點到P點的電勢φ隨位置x變化的圖像可能為C。A．B．C．D．（3）一光伏電池在特定光照下的I﹣U關(guān)系如圖所示。在這種光照條件下，將總長度為100m、截面積為0.100mm2的金屬絲繞制的電阻接在該電池兩端時，電阻兩端電壓為2.10V，則該金屬絲的電阻率為5.32×10﹣7Ω?m。保留3位有效數(shù)字）（4）在某一電壓區(qū)間內(nèi)，光伏電池可視為一個恒流源（輸出電流恒定）。某同學(xué)連接了如圖所示的兩個電路：電路a由干電池、阻值為R4的定值電阻、阻值為RT的熱敏電阻（RT隨溫度升高而減?。┖托暨B接而成；電路b由恒流源、三個阻值分別為R1、R2、R3（R1＜R2＜R3）的定值電阻和阻值為RL的光敏電阻（RL隨光照強度增大而減小，且其阻值變化范圍足夠大）連接而成。RL受到燈L照射。當(dāng)RT所處環(huán)境溫度降低時：①設(shè)電流表示數(shù)變化量為ΔI，R1兩端電壓變化量為ΔU1，RL兩端電壓變化量為ΔUL，則B。A.ΔI＜0，|ΔU1|＞|ΔUL|B.ΔI＜0，|ΔU1|＜|ΔUL|C.ΔI＞0，|ΔU1|＞|ΔUL|D.ΔI＞0，|ΔUl|＜|ΔUL|②設(shè)電壓表的示數(shù)變化量為ΔU，電流表的示數(shù)變化量為ΔI，則|ΔUΔI|=③當(dāng)RL＝R2﹣R1時，RL和R1的總功率P最大。【答案】（1）kv2+I2rP；（2）C；（3）5.32×10﹣7；（4）①B；②R2【解答】解：（1）根據(jù)題意，可知電池的光轉(zhuǎn)化成電之后有兩個功率產(chǎn)生，一個是車的機械功率，一個是電阻r的熱功率，所以總的電功率為P所以光電的轉(zhuǎn)化效率為η=（2）根據(jù)E=ΔφΔx，可知在φ﹣x圖像的切線斜率絕對值等于電場強度E的大小，所以從N→O→P過程，故ABD錯誤，C正確。故選：C。（3）根據(jù)I﹣U圖，當(dāng)電阻兩端電壓為2.10V時，電流I＝3.95mA，根據(jù)歐姆定律有R=由電阻定律R=ρ可得ρ=（4）①根據(jù)圖a可知，當(dāng)溫度降低時電阻RT增大，則電路總電阻增大，由閉合電路歐姆定律可知電路總電流減小，所以燈泡變暗，光照強度降低，RL增大。再對電路圖b進行分析，因為是恒流源，干路電流保持不變，但是并聯(lián)電路的電阻增大，導(dǎo)致并聯(lián)電路的電壓UR2可知IR2增大，又由于總電流不變，所以流過R由于流過RL支路的電流減小，可知R1兩端電壓U1減小，即ΔU1＜0，根據(jù)U可知RL兩端電壓UL增大，即ΔUL＞0，且有|ΔU1|＜|ΔUL|。故ACD錯誤，B正確。故選：B。②由電路圖可以得出U和I的關(guān)系式I整理可得U＝I0（R2+R3）﹣IR2所以我們把RL、R1以外的電源和電阻看成一個電動勢為I0（R2+R3），內(nèi)阻為R2的等效電源，則有ΔU③由以上分析把RL、R1以外的電源和電阻看出一個電動勢為I0（R2+R3），內(nèi)阻為R2的等效電源，那么要讓RL、R1的總功率最大，就是讓這個電源的輸出功率最大，可知當(dāng)RL+R1＝R2即RL＝R2﹣R1時，RL和R1的總功率最大。故答案為：（1）kv2+I2rP；（2）C；（3）5.32×10﹣7；（4）①B；②R2十三．利用電阻定律求導(dǎo)線長度或橫截面積（共3小題）37．如圖，一根粗細(xì)均勻的同種材料制作的電阻絲AC，B為AC中點，現(xiàn)將BC段均勻拉伸到D點，BD＝3BC，然后將電阻絲接入電路中。下列說法正確的是（）A．BD段橫截面積是AB段的3倍 B．BD段電阻是AB段的9倍 C．BD段電壓是AB段的3倍 D．BD段自由電荷定向移動速率是AB段的9倍【答案】B【解答】解：A．令A(yù)B＝BC＝L，則有BD＝3L電阻絲體積不變，則有LSAB＝3LSBD可知，AB段橫截面積是BD段的3倍，故A錯誤；B．根據(jù)電阻定律可得RAB=ρL解得RBD＝9RAB故B正確；C．兩部分串聯(lián)，通過的電流相等，電壓之比等于電阻之比，BD段電壓是AB段的9倍，故C錯誤；D．根據(jù)電流的微觀定義式有I＝nqvBDSBD＝nqvABSAB解得vBD＝3vAB故D錯誤。故選：B。38．兩根材料相同的均勻?qū)Ь€a和b，a長為l，b長為3l，串聯(lián)在電路中時沿長度方向的電勢隨位置變化的規(guī)律如圖所示，則導(dǎo)線a和b的橫截面積之比為（）A．1：9 B．9：1 C．1：4 D．4：1【答案】A【解答】解：由圖像可知ab兩段導(dǎo)線兩端的電壓之比為Ua：Ub＝（8﹣2）：2＝3：1導(dǎo)線a和b串聯(lián)，根據(jù)歐姆定律I=UR，可知導(dǎo)線a和b的電阻之比為Ra：R根據(jù)電阻定律R＝ρL可得導(dǎo)線a和b的橫截面積之比為：SaSb故選：A。39．兩根材料相同的均勻?qū)Ь€x和y，其中，x長為l，y長為2l，串聯(lián)在電路上時沿長度方向的電勢φ隨位置的變化規(guī)律如圖所示，求：（1）x和y兩導(dǎo)線的電阻之比。（2）x和y兩導(dǎo)線的橫截面積之比?！敬鸢浮浚?）x和y兩導(dǎo)線的電阻之比等于31（2）x和y兩導(dǎo)線的橫截面積之比等于16【解答】解：（1）由題圖可知，導(dǎo)線x和y兩端的電勢差分別為6V，2V，串聯(lián)時電流相等，根據(jù)歐姆定律可得x和y兩導(dǎo)線的電阻之比為Rx（2）根據(jù)電阻定律得R=ρL則有S=ρL則x和y兩導(dǎo)線的橫截面積之比為Sx答：（1）x和y兩導(dǎo)線的電阻之比等于31（2）x和y兩導(dǎo)線的橫截面積之比等于16十四．半導(dǎo)體與超導(dǎo)現(xiàn)象（共3小題）40．下列說法正確的是（）A．半導(dǎo)體材料導(dǎo)電性能與外界條件無關(guān) B．將一根導(dǎo)線一分為二，則半根導(dǎo)線的電阻和電阻率都變?yōu)樵瓉淼亩种?C．由R=UID．某些金屬、合金和氧化物的電阻率隨溫度降低會突然減小為零【答案】D【解答】解：A．半導(dǎo)體材料導(dǎo)電性能與溫度有關(guān)，故A錯誤；B．由電阻定律R=ρLC．由電阻定律R=ρLS可知，導(dǎo)體的電阻R由導(dǎo)體的電阻率D．某些金屬、合金和氧化物的電阻率隨溫度降低會突然減小到零，這一現(xiàn)象是超導(dǎo)現(xiàn)象，故D正確。故選：D。41．關(guān)于電阻和電阻率的說法正確的是（）A．導(dǎo)體對電流的阻礙作用叫導(dǎo)體的電阻，因此只有導(dǎo)體中有電流通過時才有電阻 B．由R=UIC．某些金屬、合金和化合物的電阻率隨溫度的降低會突然減小為零，這種現(xiàn)象叫超導(dǎo)現(xiàn)象 D．將一根導(dǎo)線等分為二，則半根導(dǎo)線的電阻和電阻率都是原來的二分之一【答案】C【解答】解：A、導(dǎo)體對電流的阻礙作用叫做導(dǎo)體的電阻，它是導(dǎo)體本身的性質(zhì)，有沒有電流均有電阻，故A錯誤；B、電阻的定義式R=UI采用的是比值定義法，導(dǎo)體的電阻由C、超導(dǎo)現(xiàn)象是絕對零度附近時，電阻突然減小到零的現(xiàn)象，即某些金屬、合金和化合物的電阻率隨溫度的降低會突然減小為零，故C正確；D、根據(jù)電阻定律R＝ρLS故選：C。42．下列說法正確的是（）A．半導(dǎo)體材料導(dǎo)電性能不受外界條件的影響 B．超導(dǎo)現(xiàn)象就是在溫度降到某一臨界值時電阻率突然降為零的現(xiàn)象 C．由R=UID．由ρ=RSL可知，【答案】B【解答】解：A、半導(dǎo)體材料導(dǎo)電性能會受外界條件的影響而變化，溫度升高，半導(dǎo)體材料電阻率減小，導(dǎo)電性能增強。故A錯誤。B、超導(dǎo)現(xiàn)象就是在溫度降到某一臨界值時電阻率突然降為零的現(xiàn)象。故B正確。C、電阻等于電壓與電流之比，但電阻與電壓、電流無關(guān)，反映導(dǎo)體的特性。故C錯誤。D、電阻率由導(dǎo)體的材料和溫度決定，與導(dǎo)體的長度、截面積無關(guān)。故D錯誤。故選：B。十五．線性元件及其伏安特性曲線（共3小題）43．導(dǎo)體A、B的伏安特性曲線如圖所示，請問導(dǎo)體A、B的電阻大小之比RAA．1：1 B．1：2 C．1：3 D．1：4【答案】D【解答】解：由導(dǎo)體A、B的伏安特性曲線可知，兩電阻通過相同電流時，電壓之比為U根據(jù)R=可知RA故選：D。44．兩條粗細(xì)相同、由同種材料制成的均勻電阻絲a、b，其伏安特性曲線分別如圖所示。下列說法正確的是（）A．電阻絲a、b的長度之比為5：3 B．a(chǎn)、b串聯(lián)后，I﹣U圖線位于a、b之間 C．a(chǎn)、b并聯(lián)后，I﹣U圖線位于a、b之間 D．a(chǎn)、b并聯(lián)后，I﹣U圖線位于b與I軸之間【答案】D【解答】解：A．根據(jù)伏安特性曲線，由歐姆定律R=UI可知，Ra＝2Ω由電阻定律R=ρLS可知B．因為I﹣U圖線的斜率反映電阻的倒數(shù)，由R串＝Ra+Rb，串聯(lián)后總電阻變大，故串聯(lián)后總電阻的I﹣U圖線的斜率最小，I﹣U圖線位于a與U軸之間，故B錯誤；CD．由R并故選：D。45．如圖所示是兩個定值電阻A、B的伏安特性曲線圖像，下列說法正確的是（）A．RA＞RB B．將電阻A、B串聯(lián)，其圖線應(yīng)在區(qū)域Ⅰ C．將電阻A、B串聯(lián)，其圖線應(yīng)在區(qū)域Ⅲ D．將電阻A、B并聯(lián)，其圖線應(yīng)在區(qū)域Ⅱ【答案】C【解答】解：A、I﹣U圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)，因為A的斜率大于B的斜率，由此可知RA＜RB，故A錯誤；BC、將電阻A、B串聯(lián)，則總電阻大于任意一個電阻，所以串聯(lián)后的圖線應(yīng)該在區(qū)域Ⅲ，故B錯誤，C正確；D、將電阻A、B并聯(lián)，則并聯(lián)以后的總電阻小于任意一個支路的電阻，所以其圖線應(yīng)該在區(qū)域Ⅰ，故D錯誤。故選：C。十六．非線性元件及其伏安特性曲線（共3小題）46．某同學(xué)對四個電阻各進行了一次測量，把每個電阻兩端的電壓和通過它的電流在平面直角坐標(biāo)系中描點，得到了如圖所示中甲、乙、丙、丁四個點。則電阻最大的是（）A．甲 B．乙 C．丙 D．丁【答案】C【解答】解：根據(jù)U＝IR，可知某點與原點連線的斜率表示電阻的大小可知，丙的電阻最大，故C正確，ABD錯誤。故選：C。47．發(fā)光二極管簡稱為“LED”，它被稱為第四代照明光源或綠色光源，具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長、體積小等特點，如圖為某白光“LED”的伏安特性曲線；另據(jù)媒體消息稱，中國的貝塔伏科技公司開發(fā)出了一種核電池，假設(shè)該核電池的電動勢為3V，內(nèi)阻為12Ω。下列有關(guān)說法正確的是（）A．當(dāng)“LED”兩端電壓為2.0V以下時，“LED“的電阻幾乎為零 B．如果把發(fā)光二極管和核電池組成閉合回路，則發(fā)光二極管兩端的電壓約為2.5V C．如果把發(fā)光二極管和核電池組成閉合回路，則發(fā)光二極管中的工作電流約為250mA D．如果把發(fā)光二極管和核電池組成閉合回路，則發(fā)光二極管的功率約為150mW【答案】B【解答】解：A.當(dāng)“LED”兩端電壓為2.0V以下時，流過“LED“的電流為0，則“LED”的電阻為無窮大，故A錯誤；BCD．如果把發(fā)光二極管和核電池組成閉合回路，如果發(fā)光二極管兩端的電壓約為2.5V，根據(jù)閉合電路的歐姆定律，則電路中的電流為I=E?U故選：B。48．小燈泡通電后，其電流I隨所加電壓U變化的曲線如圖所示，P為曲線上一點，坐標(biāo)為（U1，I2），PN為曲線的切線，與